ZigBee无线温度数据采集系统设计

在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好地解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。因此,在温度采集系统中,采用抗干扰能力强的新型数字传感器和新兴的ZigBee无线传输技术相结合的方案是解决这些问题的最有效方案,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一总线、可组网等优点,在实际应用中得到了良好的测温效果,另外通过为系统添加新的测量手段,无线技术能够帮助其改进流程。     

无线传感器网络CC2530节点芯片电压检测接口开发

对无线传感器网络节点电池电压、主芯片工作电压的检测,是保证网络正常运行的重要措施。支持开源操作系统的CC2530节点芯片,提供了电压读取接口,但无内置的电压转换程序。在根据I／O引脚额定电压电流确定分压电阻的阻值后,通过读取AD转换后的数字量与电压值,经数据拟合得到两者的关系式,编程加入组件获得了电池电压值。由DVDD1供入的工作电压值可用同样的方法检测。此方法同样可用来测量能转换成模拟电压的物理量。     

低功耗高精度温度多路采集测温系统研究

针对旋转物体、移动部件或物体内部温度分布采集的问题,文中设计了一种小体积、精度高、低功耗的温度测量系统。该系统能无线传输数据并能温度数据多通道采集。系统采用PT100作为温度传感器,利用高一致性和低导通阻抗的多路模拟开关ADG888实现多路测量控制。软件上,通过建立铂阻值与ADC转换结果的修正函数,对PT100的整个信号链进行系统校准,获得准确的PT100阻值。在比较多种非线性处理方法并进行误差分析后,采用PT100的传递函数校正非线性误差,以获得高精度的测量值。经测试,温度多路采集系统在0~300 ℃的设计温度范围内可达到0.5 ℃的精度。     

一种恒流源驱动的高精度温度测量系统设计

为提高温度测量精度,利用REF200提供的0.4mA恒定电流驱动串联的四线制温度传感器PT1000和精密电阻,在传感器和精密电阻两端分别提取电压信号并对其进行调理,通过高精度AD7712对所得到的电压信号进行放大和A/D转换,设计了一种高精度温度测量系统。为了减小高精度温度测量中铂电阻非线性所引起的误差,在上位机中对数字信号进行了最小二乘法算法处理。测试结果表明,该系统稳定可靠,其随机误差和系统误差均小于0.1℃,实现了高精度温度测量。     

基于桥臂电阻补偿的宽温区压力传感器优化设计

针对航空领域中使用温区宽、测量介质和工作环境温差大、全温区精度要求高等特殊应用要求,通过压力芯片中桥臂电阻在不同温度下的阻值变化实现介质温度测量,并将该温度作为传感器后端调理芯片补偿的温度输入,从而消除了后端调理芯片和前端微电子机械系统(MEMS)芯片之间的温度差。同时,采用国产数字调理芯片,通过多温度、多压力点校准,实现宽温区高精度压力测量。结果表明,在-55～125℃范围内,极限180℃的温度梯度条件下,测量精度达到0.42%FS。该补偿方法不仅提高了传感器全温区精度,而且简化了电路结构、提升了产品整体可靠性,具有较好的工程化应用前景。     

基于FPGA的高精度频率电压转换系统设计实现

设计了一种线性F/V转换系统。传感器输出的脉冲频率信号经信号调理电路调理后输入FPGA,FPGA测量脉冲信号的频率,根据系统精度要求,需设计Q格式定点运算,测得的频率经FPGA定点运算后得到与频率大小成线性关系的D/A转换的数字量,控制串行DAC7551输出相应的电压值。实验结果表明,系统的转换精度优于0.1%,改变系统的设计参数可实现更高精度的频率信号到电压信号的转换。     

MODEL ATS-20B测量仪电流表的检定及测量不确定度评定

MODEL ATS-20B测量仪具有电流测量(AVG-PEAK-TRMS)和时间间隔(0.6s-19.99s)测量两项功能。电流测量由两个部分组成:电阻分流器部分和数字毫伏表部分。电阻分流器的主要作用是对被测电流采样,进行A-V转换,变换后的电压信号由数字毫伏电压表测量并进行V-I量纲转换,将被测的电流值以数字进行显示。对其检定可以采取与标准电流表直接比较的方法,得到示值误差。也可以分别对数字电压表和电阻分流器进行检定,按照公式I=U/R计算出被测电流的示值误差,本文叙述的是第二种检定方法,并进行测量不确定度分析。     

基于单片机STC89C52的电阻测量系统设计

本系统以单片机sTc89c52为数据处理和控制芯片,采用恒压源给待测电阻提供稳定电压,通过采样待测电阻Rx上的电压值,经放大后送至A／D转换,然后送人Mcu进行数据处理,并将测量结果通过LcDl2864液晶显示。该测试系统能够实现1Ω-l0MQ电阻量程的自动切换、自动筛选,并耳可以对电位器的阻值变化进行扫描测试,并将测试得到的曲线在LCDl2864液晶显示。     

基于电阻细分的激光纵向切割长度对片式电阻阻值影响的实验研究

激光在片式电阻上的纵向切割对阻值变化影响较小,合理设计其长度可以提高激光调阻精度及保证阻值稳定性。通过电阻细分和实验数据分析得到激光纵向切割长度对阻值影响的定量公式。经实验验证：该公式的估算偏差不大于1％,能够准确预测经激光纵向切割的电阻阻值的变化趋势和速度,进而为提高调阻精度和保证阻值稳定性提供控制依据。     

基于ARM7的炭黑复合导电材料的电阻-温度测量系统

以研究炭黑复合材料的特性为目的,设计了一种炭黑复合导电材料的电阻一温度测量系统。简要介绍了炭黑复合材料用途,分析了系统的组成和原理,给出实验数据。该系统以ARM7内核的LPC2124微处理器为主控制器,实时监测电源电压,实现对温度准确控制,同时测量炭黑复合材料的电阻和温度的变化,经阻值和温度校准后,显示被测材料的电阻和温度值并提供一个友好的用户界面。实验结果表明,该系统具有较高的测量准确度。     

远距离三线RTD——实现系统精确测量

在用多路三线电阻式温度检测器(RTD)进行系统检测时,为保证测量精度,需消除误差电压.此误差电压是由流过多路复用器接触电阻的RTD感应电流产生的,通过合理设计即可消除.因为RTD远离监测系统,设计时必需考虑导线上的电阻电压降引起的误差.图1给出了不产生附加误差的任意多个三线RTD监测电路.……     

远距离三线RTD--实现系统精确测量

在用多路三线电阻式温度检测器(RTD)进行系统检测时,为保证测量精度,需消除误差电压.此误差电压是由流过多路复用器接触电阻的RTD感应电流产生的,通过合理设计即可消除.因为RTD远离监测系统,设计时必需考虑导线上的电阻电压降引起的误差.图1给出了不产生附加误差的任意多个三线RTD监测电路.     

红外气体分析器非线性误差和温度效应误差修正方法

在红外气体分析器中，微机测控系统对改善仪器性能、提高仪器精度都具有重要作用。分析了传感器的非线性误差和温度效应误差对测量精度的影响，提出了三点定标修正接收器非线性误差，用二次拟合多项式补偿温度效应误差的方法，从而使传感器非线性误差减少到2％以下，温度每10℃变化，温度漂移小于满全程浓度的4‰[1]     

一种基于FlexiForce的多点阵列式压力采集系统

设计一种基于FlexiForce薄膜式压力传感器多点阵列式采集系统。该系统将FlexiForce薄膜式压力传感器输出的阻值变化变为电压信号并具有一定的放大作用,同时支持多路选择功能,实现了8×8路压力采集。采用VC++编写上位机软件界面,显示压力数据及图像,最后导出数据对整个系统的性能进行评估分析。实验结果表明,系统电压值随着压力的增加而下降,压力的平稳增加和降低时不会出现跳跃、突变等现象,零压力时电压保持在5 V,最小电压值保持在1 V左右,经过计算,最终误差均满足FleixForce薄膜压力传感器1%的误差范围。     

一种基于PLL同步的循环周期脉冲信号计量方法

详细分析了循环周期脉冲信号异步测量方法的计量误差,指出了影响测控系统计量精度的主要原因,提出了基于锁相环(PLL)同步的新方法。该方法能有效消除测控系统的计量误差随传感器工作状态变化的因素,在PLL内部计数频率高于系统CPU工作频率的情况下,可以有效提高系统的计量精度,同时,可以自动实现传感器测量信号的归一化运算,避免CPU的除法运算负担,从而有效提高测控系统的实时性。最后给出了具体应用PLL同步计量方法的实用测量接口电路。     

应变测量系统误差分析

电阻应变式传感器在实际工程中应用较广。介绍影响电阻应变式传感器精度的一些因素,并对其在实际应用中可能出现的问题进行全面细致的分析。分析电测试验中应变片粘贴质量、非线性及导线长度、温度、不同组桥方式对测试结果所产生的影响,修正了导线电阻引起的误差,大大提高了测量精度,得出了应变电测试试验中减小误差的方法。     

基于分段线性插值法的高精度测温研究

本文针对深海热流计中铂电阻测温误差问题,提出了一种软硬件相结合的方法补偿误差。在硬件上,通过给热敏电阻并联合适的电阻初步实现线性化;软件方面,应用分段线性插值法进行测量误差补偿,从而达到较高的测量精度。本文详细的介绍了并联电阻阻值的确定方法,完整的论述了利用分段线性插值法进行误差补偿的过程。经测试,测量结果可以达到较高的精度,有效的减少了误差。     

测控雷达布站与雷达精度试验航路设计研究

雷达测量是靶场测控的重要手段之一,在进行雷达精度试验时,由于测控雷达布站位置与所需鉴定雷达不同,需将测控雷达坐标系下的数据转换到被鉴定雷达坐标系下,而由于坐标的转换,目标位置误差被放大,因此必须对转换后测控雷达的精度进行误差分析,以确保其测量精度满足试验数据处理要求精度。建立了目标位置、靶场测控雷达和被鉴定雷达位置分布与测量精度误差关系的数学模型,并仿真分析了测控雷达的分布和目标航路的设计对测量精度误差的影响。     

基于LabVIEW的光敏电阻自动测试系统

基于LabVIEW的光敏电阻自动测试系统是由555定时器和光敏电阻构成的多谐振荡电路,把对光敏电阻阻值的测量归结为频率的测量,结合LabVIEW采集电路实现电阻对频率的测量,并自动完成测量值转换成电阻值以及显示而制作的一套完整的自动测试系统。系统通过外置LED灯作为光源,控制其电压的变化使输出光强发生改变,从而使电路中光敏电阻阻值发生变化,继而引起输出信号频率发生改变,通过LabVIEW采集卡采集,自动测试、记录并处理分析得出某个频率下对应的光敏电阻阻值,并对这些器件的性能进行研究并以曲线显示出来。     

测量热敏电阻温度特性曲线硬件电路的设计

开发了测量热敏电阻温度特性曲线的硬件电路。使用DS18B20作为温度传感器,编写单片机与PC机间的通信程序,该温度值经串口发送到计算机中。电压信号利用声卡采集到计算机中,由LabVIEW软件编写的虚拟锁相放大器测量,实现了测量负温度系数的热敏电阻阻值随温度的变化曲线。利用电桥来提取阻值变化引起的电压变化信号,并且将测量值采集到计算机中,可以实现基于计算机的数据采集和分析。